ES2200280T3 - DISPERSION OF LAMINARY PIGMENT PARTICLES. - Google Patents
DISPERSION OF LAMINARY PIGMENT PARTICLES.Info
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Abstract
SE PRESENTAN PARTICULAS DE PIGMENTO LAMINAR EN UN FORMATO QUE SE UTILIZA FACILMENTE PARA COMPOSICIONES DE COBERTURAS A UTILIZAR EN UNA DISPERSION. LA DISPERSION CONTIENE LAS PARTICULAS DEL PIGMENTO EN UNA CANTIDAD QUE REPRESENTA EL 20 - 55 % DEL PESO, Y TAMBIEN INCLUYE UN VEHICULO QUE ES COMPATIBLE CON EL VEHICULO DE LA COMPOSICION DE COBERTURA PREVISTA. LAS DISPERSIONES SON ESTABLES Y ESENCIALMENTE PERMITEN LA SEPARACION COMPLETA DE LAS PARTICULAS DEL PIGMENTO LAMINAR.SHEET PIGMENT PARTICLES ARE PRESENTED IN A FORMAT THAT IS EASILY USED FOR COVERAGE COMPOSITIONS TO BE USED IN A DISPERSION. THE DISPERSION CONTAINS THE PARTICLES OF THE PIGMENT IN AN AMOUNT THAT REPRESENTS 20 - 55% OF THE WEIGHT, AND ALSO INCLUDES A VEHICLE THAT IS COMPATIBLE WITH THE VEHICLE OF THE INTENDED COVERAGE COMPOSITION. THE DISPERSIONS ARE STABLE AND ESSENTIALLY ALLOW THE COMPLETE SEPARATION OF THE LAMINARY PIGMENT PARTICLES.
Description
Dispersión de partículas de pigmentos laminares.Pigment particle dispersion laminar
La presente invención trata de dispersiones de partículas de pigmentos laminares útiles para la formación de composiciones de revestimiento, es decir, pinturas que contienen pigmentos metálicos, pinturas que contienen mica y otras. Tales pinturas se usan, por ejemplo, para el revestimiento de automóviles, plásticos, latas e industrias de revestimientos en continuo, y para la realización de revestimientos metálicos para techos y otras superficies estructurales similares. Las partículas generalmente se usan en forma de tipo escama.The present invention concerns dispersions of laminar pigment particles useful for the formation of coating compositions, i.e. paints containing metallic pigments, paints containing mica and others. Such paints are used, for example, for car coating, plastics, cans and coatings industries in continuous, and for the realization of metal roofing and other coatings similar structural surfaces. The particles are usually use in the form of flake type.
Típicamente, para evitar problemas de estabilidad y reducir los costes de envío, las partículas de pigmentos laminares para usar en dichas composiciones de revestimiento, han sido proporcionadas al cliente (es decir, el fabricante de pinturas o el consumidor final) en forma de una pasta altamente concentrada. La pasta se mezcla después con un vehículo conveniente para formar la composición de revestimiento final.Typically, to avoid stability problems and reduce shipping costs, laminar pigment particles for use in said coating compositions, they have been provided to the customer (i.e. the paint manufacturer or the final consumer) in the form of a highly concentrated paste. The paste is then mixed with a convenient vehicle to form the final coating composition.
Sin embargo, en la práctica ha sido difícil para el fabricante de pinturas o el consumidor final formar una pintura con la pasta de pigmentos, especialmente con las pastas de pigmentos más finos. Lograr que la pasta se mezcle completamente con el vehículo de la pintura ha requerido habitualmente mucho tiempo y un trabajo relativamente intenso. Además, la dificultad para mezclar la pasta con el vehículo ha dado como resultado el uso de técnicas de mezclado relativamente duras, que pueden dañar los copos metálicas, por ejemplo, plegándolas, rizándolas o rompiéndolas. Generalmente, la pasta será añadida a un tanque que contiene el vehículo de la pintura o algún componente de la misma. A medida que la pasta es añadida, la mezcla se agita con una hélice o paleta de Cowles o similar. Tales procedimientos no son efectivos para separar las partículas de la pasta, y pueden ocasionar el daño de las partículas mencionado anteriormente, y también necesita procesamientos adicionales, como filtrado, para eliminar las partículas no dispersadas. Esto causa problemas como falta de uniformidad entre distintos lotes y propiedades estéticas menos deseables. También se ha averiguado que la pasta puede ser difícil de eliminar de sus recipientes, tales como tambores.However, in practice it has been difficult for the paint manufacturer or the final consumer form a paint with pigment paste, especially with pigment pastes finer Get the pasta to mix completely with the painting vehicle has usually required a lot of time and a relatively intense work. In addition, the difficulty in mixing the paste with the vehicle has resulted in the use of techniques mixed relatively hard, which can damage metal flakes, for example, by folding, curling or breaking them. Usually, the paste will be added to a tank that contains the vehicle of the paint or some component of it. As the pasta is added, the mixture is stirred with a Cowles propeller or paddle or Similary. Such procedures are not effective in separating paste particles, and can cause damage to the particles mentioned above, and you also need additional processing, such as filtering, to eliminate non dispersed particles. This causes problems such as lack of uniformity between different batches and less aesthetic properties desirable. It has also been found that pasta can be difficult to dispose of their containers, such as drums.
Antecedentes de técnicas anteriores, como los documentos WO94/28974, GB-A-2.156.828, US-A-5.104.922, US-A-4.081.423 y EP-A-0.154.679, describen composiciones que contienen diferentes cantidades de partículas de pigmentos laminares. Sin embargo, éstos antecedentes no están dirigidos al problema enunciado en la presente invención, y no toman ninguna medida para ofrecer una adecuada estabilidad y uniformidad a las dispersiones. Por ejemplo, el documento WO 94/28974 proporciona un producto con un bajo nivel de productos de la reacción o descomposición de pigmentos ácidos grasos. El documento GB-A-2.156.828 proporciona ciertos aditivos para la composición, para evitar defectos de la pintura como falta de brillo o veteado. El documento US-A-4.081.423 incorpora grafito a la composición de revestimiento para mejorar las propiedades del revestimiento y el documento EP-A-0.154.679 proporciona una base libre de nitrocelulosa para esmalte de uñas.Background of prior techniques, such as WO94 / 28974, GB-A-2,156,828, US-A-5,104,922, US-A-4,081,423 and EP-A-0.154.679, describe compositions containing different amounts of particles of laminar pigments However, these antecedents are not addressed to the problem set forth in the present invention, and not take any action to offer adequate stability and uniformity to dispersions. For example, WO 94/28974 provides a product with a low level of products from the reaction or decomposition of fatty acid pigments. The Document GB-A-2,156,828 provides certain additives for the composition, to avoid defects of the Paint as lack of shine or veining. The document US-A-4,081,423 incorporates graphite to the coating composition to improve the properties of the lining and document EP-A-0.154.679 provides a basis Nitrocellulose free for nail polish.
Además, el antecedente de técnica anterior del documento US-A-5.104.922 desvela una composición de revestimiento acuoso que contiene pigmentos de aluminio. Este antecedente de técnica anterior no enseña ni sugiere ningún aspecto particular de la composición o del procedimiento que se realiza de acuerdo con la presente invención, y no toma ninguna medida para obtener la estabilidad necesaria de las dispersiones, lo que constituye el propósito principal de la presente invención. Los ejemplos 1 y 2 del documento US-A-5.104.922, tratan de la producción de una "preparación base", en la que los copos de aluminio se agregan en el medio o al final del proceso sin añadir ningún vehículo de dispersión.In addition, the prior art background of the US-A-5,104,922 discloses a aqueous coating composition containing pigments of aluminum. This prior art background does not teach or suggest no particular aspect of the composition or procedure that is performed in accordance with the present invention, and does not take any measure to obtain the necessary stability of dispersions, what constitutes the main purpose of the present invention. Examples 1 and 2 of the document US-A-5,104,922, deal with the production of a "base preparation", in which the flakes of Aluminum are added in the middle or at the end of the process without adding No dispersion vehicle.
La presente invención busca superar las desventajas asociadas con el uso de pastas de pigmentos laminares para la formación de composiciones de revestimiento. De acuerdo con la presente invención, las partículas de pigmentos laminares se presentan en forma de una dispersión que contiene 20-55% en peso de partículas de pigmentos laminares, teniendo esta dispersión de pigmentos laminares, una viscosidad de 10.000 a 200.000 centipoises, medida con un viscosímetro Brookfield RVT, usando un husillo número 7, a 5 rpm, como se define en la reivindicación 1.The present invention seeks to overcome Disadvantages associated with the use of layered pigment pastes for the formation of coating compositions. In accordance with The present invention, the particles of laminar pigments are present in the form of a dispersion that contains 20-55% by weight of pigment particles laminar, having this dispersion of laminar pigments, a viscosity of 10,000 to 200,000 centipoise, measured with a Brookfield RVT viscometer, using a spindle number 7, at 5 rpm, as defined in claim 1.
La dispersión también incluye un vehículo de dispersión que es líquido a temperatura ambiente, compatible con un vehículo para la formación de una composición de revestimiento. Las partículas de pigmentos laminares se dispersan en el vehículo de dispersión y, preferentemente, pueden permanecer en estado disperso, sin separación, indefinidamente, cuando la dispersión se almacena a temperatura ambiente, aunque en algunos casos puede producirse un fino sedimento de las partículas después de aproximadamente dos semanas, lo cual es aceptable.The dispersion also includes a vehicle of dispersion that is liquid at room temperature, compatible with a vehicle for the formation of a coating composition. The laminar pigment particles are dispersed in the vehicle of dispersion and, preferably, can remain in a state dispersed, without separation, indefinitely, when the dispersion is stored at room temperature, although in some cases it can a fine sediment of the particles occur after approximately two weeks, which is acceptable.
La dispersión de la presente invención se mezcla fácilmente con un vehículo para composiciones de revestimiento, reduciendo de este modo el tiempo y el trabajo necesarios para realizar una composición de revestimiento. Además, puesto que pueden usarse técnicas de mezclado menos duras, el daño a las partículas de pigmento puede reducirse, mejorando de este modo su consistencia y propiedades estéticas. La necesidad de equipamiento sería menor, y se necesitaría menos tiempo de trabajo con estos equipos para realizar correcciones en las lotes. La dispersión puede ser fácilmente eliminada de contenedores tales como tambores. Además, la dispersión de la presente invención puede mejorar la estabilidad de almacenamiento, al contrario que las pastas, especialmente para las de calidad no pelicular que están cubiertas con ácidos grasos insaturados. La estabilidad de almacenamiento es altamente dependiente de la exposición de las partículas de pigmento al aire. Esta exposición provoca la evaporación del disolvente y oxidación del lubricante, provocando aglomeración de los copos. Las dispersiones también podrían ayudar a excluir el aire, manteniendo así la integridad del pigmento.The dispersion of the present invention is mixed easily with a vehicle for coating compositions, thereby reducing the time and work necessary to Make a coating composition. In addition, since they can used less hard mixing techniques, damage to particles of pigment can be reduced, thereby improving its consistency and aesthetic properties The need for equipment would be less, and it would take less time to work with these teams to make corrections in the lots. The dispersion can be Easily removed from containers such as drums. Besides, the dispersion of the present invention can improve the stability of storage, unlike pasta, especially for of non-film quality that are covered with fatty acids unsaturated Storage stability is highly dependent on the exposure of pigment particles to air. This exposure causes solvent evaporation and oxidation. of the lubricant, causing agglomeration of the flakes. The dispersions could also help exclude air while maintaining thus the integrity of the pigment.
La presente invención ofrece una dispersión de partículas de pigmentos laminares para la formación de composiciones de revestimiento cuando se mezclan con un vehículo conveniente. El pigmento laminar preferido es un pigmento metálico, el cual es preferentemente, al menos en parte, aluminio, aunque, si se desea, pueden usarse otros pigmentos laminares como cinc, bronce, hierro, nácar y grafito. La presente invención es particularmente útil para escamas relativamente finas, especialmente de aluminio, por ejemplo partículas cuyo tamaño medio es de aproximadamente 100 micrómetros o menos, especialmente 10 micrómetros o menos, dado que estas partículas tienen un área de superficie relativamente alta y pueden, en forma de pasta, ser difíciles de mezclar con un vehículo para pintura.The present invention offers a dispersion of laminar pigment particles for the formation of compositions of coating when mixed with a convenient vehicle. The Preferred laminar pigment is a metallic pigment, which is preferably, at least in part, aluminum, although, if desired, Other laminar pigments such as zinc, bronze, iron, mother of pearl and graphite The present invention is particularly useful for relatively thin scales, especially aluminum, for example particles whose average size is approximately 100 micrometers or less, especially 10 micrometers or less, since you are particles have a relatively high surface area and they can, in the form of paste, be difficult to mix with a vehicle for paint
Las partículas de pigmento pueden ser en forma de calidades peliculares o calidades no peliculares, aunque la presente invención puede ser particularmente ventajosa con calidades no peliculares, cuya cobertura de ácidos grasos tiende a hacerlas más susceptibles a la oxidación y aglomeración en forma de "soldadura fría", para formar grumos indeseables. Las partículas de pigmento en la dispersión de la presente invención están separadas y protegidas, en cierta medida, por la presencia del vehículo de dispersión.The pigment particles can be in the form of film qualities or non-film qualities, although this invention can be particularly advantageous with qualities not films, whose fatty acid coverage tends to make them more susceptible to oxidation and agglomeration in the form of "welding cold ", to form undesirable lumps. Pigment particles in the dispersion of the present invention they are separated and protected, to some extent, by the presence of the vehicle of dispersion.
La cantidad de pigmentos laminares sólidos en la dispersión es de 20-55% en peso, preferentemente 40-50%. Cantidades menores pueden ser difíciles de mantener en suspensión, mientras que cantidades mayores pueden tender a formar una composición demasiado pastosa.The amount of solid lamellar pigments in the dispersion is 20-55% by weight, preferably 40-50% Smaller amounts can be difficult to keep in suspension while larger amounts can tend to form a too doughy composition.
La dispersión también incluye el vehículo de dispersión. El vehículo de dispersión debe ser compatible con las partículas de pigmentos laminares. También debe ser compatible con el vehículo de la composición de revestimiento con el cual será usado. De este modo, algunos vehículos de dispersión deberán elegirse para ser usados con vehículos de composiciones de revestimiento acuosos, mientras que otros se usarán como vehículos disolventes orgánicos de la composición de revestimiento.The dispersion also includes the vehicle of dispersion. The dispersion vehicle must be compatible with the laminar pigment particles. It must also be compatible with the vehicle of the coating composition with which it will be used. Thus, some dispersion vehicles must be chosen to be used with vehicles of compositions of aqueous coating, while others will be used as vehicles organic solvents of the coating composition.
En general, los vehículos de dispersión pueden elegirse entre plastificantes, disolventes, resinas y aceites. Ejemplos específicos de las resinas incluyen resinas acrílicas termofraguadas, resinas acrílicas termoplásticas, resinas alquílicas, resinas epoxi, resinas poliéster, resinas hidrocarbonadas, resinas de melamina, resinas fenólicas, resinas poliamidas, resinas siliconadas, resinas estirénicas, resinas de urea, resinas de uretano, y resinas vinílicas. Ejemplos específicos de plastificantes incluyen ftalatos como dioctil ftalato, diisodecilftalato y butil benzil ftalato, alipatos como di-isobutil adipato y diisodesil adipato, fosfatos como tricresil fosfato y trioctil fosfato, palstificantes poliméricos como plastificantes poliéster y poliéster adipato, plastificantes epoxi como aceite de soja epoxidizado y octil oleato epoxilizado, citratos como trietil citrato, glicoles como butil ftalil butil glicolato, y sebacatos como disebacato. Ejemplos específicos de disolventes incluyen hidrocarburos alifáticos sustituidos y no sustituidos e hidrocarburos aromáticos, por ejemplo los que tienen más de veinte átomos de carbono, y disolventes que contienen oxígeno como cetonas, alcoholes, éteres del glicol, ésteres y nitroparafinas, por ejemplo las que contienen más de veinte átomos de carbono. Ejemplos específicos de los aceites incluyen aceites animales, vegetales y sintéticos como aceite de lino, aceite tung, aceite de ricino, aceite de pescado, aceite de colza, aceite oticica y aceite de soja, ácidos grasos y otros.In general, dispersion vehicles can Choose between plasticizers, solvents, resins and oils. Specific examples of resins include acrylic resins thermoformed, thermoplastic acrylic resins, resins alkyl, epoxy resins, polyester resins, resins hydrocarbons, melamine resins, phenolic resins, resins polyamides, silicone resins, styrenic resins, resins urea, urethane resins, and vinyl resins. Specific examples Plasticizers include phthalates such as dioctyl phthalate, diisodecylphthalate and butyl benzyl phthalate, alipates such as di-isobutyl adipate and diisodesil adipate, phosphates such as tricresyl phosphate and trioctyl phosphate, palstifiers Polymers such as polyester plasticizers and polyester adipate, epoxy plasticizers such as epoxidized soybean oil and octyl oleate epoxylated, citrates such as triethyl citrate, glycols such as butyl phthalyl butyl glycolate, and sebacatos as disebacato. Examples Solvent-specific include aliphatic hydrocarbons substituted and unsubstituted and aromatic hydrocarbons, for example those with more than twenty carbon atoms, and solvents that they contain oxygen such as ketones, alcohols, glycol ethers, esters and nitroparaffins, for example those containing more than Twenty carbon atoms Specific examples of oils include animal, vegetable and synthetic oils such as flax, tung oil, castor oil, fish oil, oil Rapeseed, otic oil and soybean oil, fatty acids and others.
El vehículo de dispersión también puede contener agentes reológicos. Algunos ejemplos incluyen montmorilonitas, atapulgitas, sílices pirogénicos, aceite de ricino hidrogenado, poliolefinas de alto peso molecular, sulfonatos de calcio y poliamidas.The dispersion vehicle may also contain rheological agents Some examples include montmorillonites, attapulgites, pyrogenic silicas, hydrogenated castor oil, high molecular weight polyolefins, calcium sulphonates and polyamides
La viscosidad de la dispersión es generalmente de 10.000 a 200.000 centipoises, medida con un viscosímetro Brookfield RVT, usando un husillo número 7, a 5 rpm.The viscosity of the dispersion is generally of 10,000 to 200,000 centipoise, measured with a Brookfield viscometer RVT, using a spindle number 7, at 5 rpm.
La dispersión de la presente invención muestra estabilidad. Esto significa que las partículas de pigmentos laminares permanecerán dispersas y no separadas en la posición vertical. Para el propósito de la presente invención, se considera que la dispersión muestra suficiente estabilidad si no se separa para formar una capa compacta de partículas de pigmentos laminares en el fondo, y una capa clara (es decir, libre de partículas de pigmentos laminares) del vehículo de dispersión arriba, en posición vertical durante un año a temperatura ambiente. Las partículas de pigmentos laminares deben estar en la dispersión, completamente separadas en el vehículo de dispersión líquido. Por lo tanto, es preferible formar la dispersión usando un equipo de mezclado que ofrezca un buen movimiento de baja velocidad a la mezcla, con mínimo daño a los copos de pigmento. Más específicamente, es deseable usar un mezclador que agite el contenido completo de la mezcla con un movimiento envolvente. Las paletas de este dispositivo pueden estar orientadas vertical u horizontalmente, pero deben llegar muy cerca del fondo y las paredes laterales del tanque de mezclado para reducir la formación de partículas no dispersadas. El equipo también deberá tener velocidad variable, por ejemplo, hasta 200 rpm, y deberá ser capaz de operar a baja velocidad, por ejemplo, a 3-25 rpm. Pueden usarse otros tipos de equipos, pero podrían no ser tan eficientes y podrían dañar las partículas de pigmento.The dispersion of the present invention shows stability. This means that the pigment particles laminar will remain scattered and not separated in position vertical. For the purpose of the present invention, it is considered that the dispersion shows sufficient stability if it is not separated to form a compact layer of laminar pigment particles at the bottom, and a clear layer (i.e., free of particles of laminar pigments) of the dispersion vehicle above, in position vertical for one year at room temperature. Particles of laminar pigments must be in the dispersion, completely separated in the liquid dispersion vehicle. Therefore it is it is preferable to form the dispersion using mixing equipment that offer a good low speed movement to the mix, with minimum damage to pigment flakes. More specifically, it is desirable to use a mixer that agitates the entire contents of the mixture with a enveloping movement The pallets of this device may be oriented vertically or horizontally, but must reach very close from the bottom and side walls of the mixing tank for reduce the formation of non-dispersed particles. The team it must also have variable speed, for example, up to 200 rpm, and should be able to operate at low speed, for example, at 3-25 rpm Other types of equipment can be used, but they might not be as efficient and could damage the particles of pigment.
Los mezcladores dobles planetarios son especialmente útiles. Para tales dispositivos, la velocidad de las paletas (es decir, la velocidad de rotación de cada paleta sobre su mismo eje) debe ser de aproximadamente 5-35 rpm, preferentemente 12 rpm. La velocidad orbital (es decir, la velocidad a la cual las paletas rotan alrededor del vaso de mezclado) debe ser de aproximadamente 3-25 rpm, preferentemente 10 rpm. Ejemplos de dispositivos de mezclado útiles para el propósito de la presente invención incluyen el PLM-5 doble planetario y el PLM 150 doble planetario, de "Premier of Reading, PA", los mezcladores serie 550, que incluyen el R550/500 y AG550/500, de "Myers Engineering of Bell CA", y el HDM-25 y HDM-200 de "Ross Engineering of Savannah, GA".The planetary double mixers are especially useful. For such devices, the speed of the paddles (i.e. the speed of rotation of each paddle on its same axis) should be approximately 5-35 rpm, preferably 12 rpm. Orbital speed (i.e. speed to which the vanes rotate around the mixing vessel) must be of about 3-25 rpm, preferably 10 rpm. Examples of mixing devices useful for the purpose of Present invention include the double PLM-5 planetarium and the PLM 150 double planetarium, from "Premier of Reading, PA ", 550 series mixers, which include the R550 / 500 and AG550 / 500, from "Myers Engineering of Bell CA", and the HDM-25 and HDM-200 from "Ross Engineering of Savannah, GA ".
Para formar las presentes dispersiones, es deseable añadir primero las partículas de pigmentos laminares, por ejemplo en forma de pasta, al dispositivo de mezclado. Se sigue con la adición progresiva del vehículo de dispersión al dispositivo de mezclado, mientras se mezcla a una baja velocidad, como 3-25 rpm. Es preferible que no se agregue a la primera mezcla más vehículo de dispersión que el equivalente a aproximadamente un cuarto del peso de las partículas de pigmentos laminares. Después de la primera adición del vehículo de dispersión debe continuarse la mezcla hasta que las partículas de pigmento laminares estén completamente humedecidas. Si las partículas no están completamente húmedas, pueden formarse aglomerados o masas de escamas adheridas entre sí, lo que dificultará su completa dispersión en las subsiguientes adiciones del vehículo de dispersión.To form the present dispersions, it is desirable to first add the particles of laminar pigments, by example in the form of paste, to the mixing device. It continues with the progressive addition of the dispersion vehicle to the device mixed, while mixing at a low speed, such as 3-25 rpm It is preferable that it not be added to the first mix more dispersion vehicle than the equivalent of about a quarter of the weight of pigment particles laminar After the first addition of the dispersion vehicle mixing should continue until the pigment particles Layers are completely moistened. If the particles do not they are completely wet, agglomerates or masses of scales attached to each other, which will hinder its complete dispersion in subsequent vehicle additions of dispersion.
Es necesario que las partículas de pigmentos laminares estén esencialmente dispersas en forma completa y separadas en la dispersión. Esto puede ser evaluado de diferentes maneras. En un procedimiento, 10 gramos de una dispersión de sólidos se mezcla suavemente con 150 gramos de un disolvente compatible. La suspensión obtenida se pasa después por un tamiz de luz de malla 325. Si no se observa sobre el tamiz ninguna masa evidente, la separación se puede considerar completa. En otro procedimiento, la dispersión se reduce a un nivel de sólidos del 10% con un disolvente o vehículo conveniente. Se usa una vara de alambre enrollado o aplicador de Bird para probar la pintura resultante en una Carta Morest o un panel de vidrio. Si no se observan masas o grumos en la muestra, la separación puede considerarse completa. En un tercer procedimiento, la pintura obtenida por el segundo procedimiento puede evaluarse con un medidor de Hegman para determinar la calidad de la dispersión. Mientras que la lectura aceptable para una dispersión puede variar dependiendo del tipo de pintura y el tamaño de las partículas de pigmento metálicas, típicamente, una lectura de 7 o menos indicará un resultado aceptable para la mayoría de los revestimientos.It is necessary that the pigment particles laminar are essentially completely dispersed and separated in the dispersion. This can be evaluated from different ways. In one procedure, 10 grams of a dispersion of solids Mix gently with 150 grams of a compatible solvent. The suspension obtained is then passed through a mesh light sieve 325. If no apparent mass is observed on the sieve, the separation can be considered complete. In another procedure, the dispersion is reduced to a solids level of 10% with a solvent or convenient vehicle. A coiled wire rod is used or Bird applicator to test the resulting paint on a Letter Morest or a glass panel. If no lumps or lumps are observed in the sample, the separation can be considered complete. In a third procedure, the paint obtained by the second procedure can be evaluated with a Hegman meter to determine the quality of the dispersion. While the acceptable reading for a dispersion may vary depending on the type of paint and size of the metallic pigment particles, typically, a reading of 7 or less will indicate an acceptable result for most coatings
La dispersión de la presente invención puede envasarse en latas o tambores para su envío al consumidor final, para la formulación de composiciones de recubrimiento. La dispersión puede usarse, y, de hecho, en la mayoría de los casos se usará más fácilmente, con el equipamiento actualmente usado para manejar pastas de pigmentos.The dispersion of the present invention can be packaged in cans or drums for shipment to the final consumer, for the formulation of coating compositions. Dispersion it can be used, and, in fact, in most cases it will be used more easily, with the equipment currently used to drive pigment pastes
La dispersión de la presente invención puede ser "alargada", es decir, convertida en una composición de revestimiento, a través de su mezcla con componentes adicionales de una composición de revestimiento, por ejemplo, un vehículo o resina, disolventes, etc. A pequeña escala, esto puede realizarse manualmente usando una espátula o un dispositivo de agitación similar. A gran escala, se puede usar un mezclador de tipo hélice. En tal caso, se pueden usar velocidades relativamente bajas como 100-400 rpm.The dispersion of the present invention can be "elongated", that is, converted into a composition of coating, through mixing with additional components of a coating composition, for example, a vehicle or resin, solvents, etc. On a small scale, this can be done manually using a spatula or a stirring device Similary. On a large scale, a propeller mixer can be used. In such a case, relatively low speeds can be used as 100-400 rpm
La presente invención se ilustrará, adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes.The present invention will be illustrated, additionally in the following non-limiting examples.
En un mezclador doble planetario Premier con paletas verticales y un tanque mezclador de 11 litros, se colocan 2.000 gramos de Pasta de Aluminio Super Fina "P" (tamaño medio de las partículas de 7 micrómetros), disponible en Silberline Manufacturing Co., Inc., de Tamaqua, PA. Se agregan lentamente 200 gramos de aceite de lino mientras las paletas rotan a 12 rpm con una velocidad orbital de 10 rpm. La mezcla pasta/aceite de lino es mezclada durante 25 minutos o hasta que su aspecto es homogéneo. La pasta pegada a las paredes del tanque o las paletas es agitada hacia la mezcla durante el mezclado. Tras haber completado la mezcla, se realiza la adición subsiguiente de 300 y 380 gramos de aceite de lino, siguiendo los mismos parámetros de mezclado. La dispersión resultante tiene un contenido de sólidos metálicos de 50% en peso y una viscosidad en exceso de 15.000 centipoises. Las partículas de pigmento metálicas están completamente separadas y la dispersión es estable.In a Premier planetary double mixer with vertical vanes and a 11 liter mixing tank, are placed 2,000 grams of Super Fine Aluminum Paste "P" (medium size 7 micrometer particles), available at Silberline Manufacturing Co., Inc., of Tamaqua, PA. 200 are added slowly grams of flax oil while the vanes rotate at 12 rpm with a 10 rpm orbital speed. The paste / flax oil mixture is mixed for 25 minutes or until its appearance is homogeneous. The Paste attached to the walls of the tank or the vanes is agitated towards Mixing during mixing. After completing the mixing, you performs the subsequent addition of 300 and 380 grams of oil linen, following the same mixing parameters. Dispersion resulting has a metal solids content of 50% by weight and a viscosity in excess of 15,000 centipoise. Particles of Metallic pigments are completely separated and the dispersion is stable.
Ejemplo 2*Example 2 *
Usando el mismo equipo que en el Ejemplo 1, se colocaron en el tanque 2000 gramos de Pasta de Aluminio Super Fina "N", de Silberline Manufacturing Co., Inc. (tamaño medio de las partículas de 5,5 micrómetros). Se añaden 300 gramos de "Cymel 303" (una resina de melamina de Cytel Industries de West Patterson, NJ), mientras las paletas rotan a 12 rpm con una velocidad orbital de 10 rpm. La mezcla es mezclada durante 25 minutos o hasta que su aspecto es homogéneo. Se realizan una segunda y tercera adición de 600 gramos cada una de la resina Cymel 303, con un mezclado adicional de veinte minutos cada vez. Esto es seguido por una cuarta adición de 500 gramos de Cymel 303 junto con 500 gramos de xilol y 300 gramos de butanol, realizándose un mezclado de 15 minutos. La dispersión resultante tiene un contenido de metales sólidos de 26,5% en peso, y una viscosidad de 2.000 centipoises. Las partículas de pigmentos laminares están completamente separadas y la dispersión es estable.Using the same equipment as in Example 1, placed 2000 grams of Super Fine Aluminum Paste in the tank "N", of Silberline Manufacturing Co., Inc. (average size of 5.5 micrometer particles). 300 grams of "Cymel are added 303 "(a melamine resin from Cytel Industries of West Patterson, NJ), while the paddles rotate at 12 rpm with a 10 rpm orbital speed. The mixture is mixed for 25 minutes or until its appearance is homogeneous. A second one is done and third addition of 600 grams each of the Cymel 303 resin, with an additional twenty minute mixing each time. This is followed for a fourth addition of 500 grams of Cymel 303 along with 500 grams of xylol and 300 grams of butanol, with a mixture of 15 minutes. The resulting dispersion has a metal content solids of 26.5% by weight, and a viscosity of 2,000 centipoise. The laminar pigment particles are completely separated and The dispersion is stable.
La dispersión del ejemplo 1 puede usarse para formar una composición de revestimiento con una resina cumarona inden, un alcohol mineral y cobalto, del modo siguiente.The dispersion of example 1 can be used to form a coating composition with a coumarone resin inden, a mineral alcohol and cobalt, as follows.
A. Se colocan 3.500 g de aceite de lino y 5.000 g de resina cumarona inden (CUMAR R-12, de Neville Chemical Company, Pittsburg, PA), en un tanque de mezclado caliente de 20 litros. La resina y el aceite de lino se calientan mientras son agitados para solubilizar la cumarona inden. Tras enfriarla, se agrega, mientras se remueve continuamente con un mezclador Ligthning a 150-200 rpm, 3.000 g de Varsol 1 (alcohol mineral, de Exxon), y se agrega lentamente la dispersión del Ejemplo 1, mientras se revuelve continuamente. Se continúa mezclando durante 15- 20 minutos hasta asegurar una completa homogeneidad. A esta mezcla se agrega, mientras se revuelve, 4.150 g de Varsol 1, 750 g de Aromático 100 (un disolvente altamente aromático tipo nafta, de Exxon), y 80 g de cobalto al 6% (6% de naftenato de cobalto, de Troy Corporation, East Hanover, NJ). La pintura final es mezclada durante 15-20 minutos para asegurar su homogeneidad. La pintura tiene un contenido no volátil de 53% en peso, un contenido de aluminio de 2,75% en peso y un contenido de ligador de pigmento de 5,45% en peso. Los copos de aluminio permanecen esencialmente sin daño por el proceso de formulación.A. 3,500 g of flax oil and 5,000 g are placed inden cumaron resin (CUMAR R-12, from Neville Chemical Company, Pittsburg, PA), in a hot mixing tank 20 liters The resin and flax oil are heated while they are agitated to solubilize the coumarron inden. After cooling it, it add, while stirring continuously with a mixer Ligthning at 150-200 rpm, 3,000 g of Varsol 1 (mineral alcohol, from Exxon), and the dispersion is slowly added of Example 1, while stirring continuously. It continues mixing for 15-20 minutes to ensure complete homogeneity. To this mixture is added, while stirring, 4,150 g of Varsol 1, 750 g of Aromatic 100 (a highly solvent Naphtha aromatic, Exxon), and 80 g of 6% cobalt (6% Cobalt Naphthenate, from Troy Corporation, East Hanover, NJ). The final paint is mixed for 15-20 minutes to ensure its homogeneity. The paint has a non-volatile content 53% by weight, an aluminum content of 2.75% by weight and a pigment binder content of 5.45% by weight. The flakes of aluminum remain essentially undamaged by the process of formulation.
B. Se colocan en un tanque de mezcla caliente de 20 litros, 2.380 g de aceite de lino y 2.080 g de Nevchem 120 (resina hidrocarbonada, de Neville Chemical Company, Pittsburg,PA). La resina hidrocarbonada y el aceite de lino son calentados bajo agitación para solubilizar la resina. Se deja enfriar la mezcla y se agregan 3.500 g de Varsol 1 mientras se agita. Se continúa mezclando durante 10 minutos y se agregan lentamente 2.880 g de la dispersión de aluminio del Ejemplo 1. Tras mezclar durante otros 15 minutos para asegurar su homogeneidad, se agregan 3280 g de Varsol 1 y 490 g de cobalto al 6%, mientras se revuelve. Se continúa mezclando durante otros 15-20 minutos para asegurar su homogeneidad, y los copos de aluminio permanecen esencialmente sin daño por el proceso de la formulación.B. They are placed in a hot mixing tank of 20 liters, 2,380 g of flax oil and 2,080 g of Nevchem 120 (hydrocarbon resin, from Neville Chemical Company, Pittsburg, PA). The hydrocarbon resin and flax oil are heated under stirring to solubilize the resin. The mixture is allowed to cool and add 3,500 g of Varsol 1 while stirring. It continues mixing for 10 minutes and slowly adding 2,880 g of the aluminum dispersion of Example 1. After mixing for another 15 minutes to ensure homogeneity, 3280 g of Varsol 1 are added and 490 g of 6% cobalt, while stirring. It continues mixing for another 15-20 minutes to ensure their homogeneity, and the aluminum flakes remain essentially no damage by the formulation process.
Se realizan determinaciones con el medidor de Hegman en cada pintura para asegurar que los copos de aluminio se han dispersado completamente y mezclado. Una lectura de 6-7 es aceptable, y después las pinturas pueden ser aplicadas con vaporizador para cualquier prueba o evaluación final que sea necesaria.Determinations are made with the meter Hegman in each paint to ensure that the aluminum flakes are They have dispersed completely and mixed. A reading of 6-7 is acceptable, and then the paintings can be applied with vaporizer for any final test or evaluation That is necessary.
Ejemplo 4* Example 4 *
La dispersión del ejemplo 2 puede ser utilizada para una composición de pintura de la siguiente manera. Se mezclan 78,2 kg de Chempol 11-2339 (resina poliéster de alta pureza, de Cook Composites and Polymers, Port Washington, WI), 12,7 kg de metil amil cetona y 12,7 kg de Cymel 303. A la mezcla anterior se le agega, agitando continuamente, 51,4 kg de la dispersión del Ejemplo 2, 6,8 kg de xilol, 4,5 kg de metil amil cetona, y 3,6 kg de butanol. Después se añade una premezcla de 1,9 kg de Nacure 1051 (catalizador de la resina Chempol, de King Industries, Norwalk CT) y 7,3 kg de butanol. Después se agrega 0,4 kg de BYK 306 (un agente fluido nivelador, de BYK-Chemie USA, Wallingford, CT) y se mezcla durante 20 minutos para asegurar su homogeneidad. La pintura resultante tiene un contenido no-volátil de 70,28% en peso, un contenido de aluminio de 5,80% en peso, y un contenido de ligador de pigmento de 12,00% en peso.The dispersion of example 2 can be used For a paint composition as follows. They mix 78.2 kg of Chempol 11-2339 (high polyester resin Purity, from Cook Composites and Polymers, Port Washington, WI), 12.7 kg of methyl amyl ketone and 12.7 kg of Cymel 303. To the previous mixture it is aged, continuously stirring, 51.4 kg of the dispersion of the Example 2, 6.8 kg of xylol, 4.5 kg of methyl amyl ketone, and 3.6 kg of butanol Then a 1.9 kg premix of Nacure 1051 is added (Chempol resin catalyst from King Industries, Norwalk CT) and 7.3 kg of butanol. Then 0.4 kg of BYK 306 (an agent is added leveling fluid, from BYK-Chemie USA, Wallingford, CT) and mix for 20 minutes to ensure homogeneity. The resulting paint has a non-volatile content of 70.28% by weight, an aluminum content of 5.80% by weight, and a Pigment binder content of 12.00% by weight.
Se realizan determinaciones con el medidor de Hegman en la pintura para asegurar que los copos de aluminio se han dispersado completamente y mezclado. Una lectura de 6-7 es aceptable, y después las pinturas pueden ser aplicadas con vaporizador para cualquier prueba o evaluación final que sea necesaria.Determinations are made with the meter Hegman in the paint to ensure that the aluminum flakes have completely dispersed and mixed. A reading of 6-7 is acceptable, and then the paintings can be applied with vaporizer for any final test or evaluation That is necessary.
Ejemplo comparativo 1Comparative example one
Se colocan 880 gramos de resina y disolvente en un tanque de mezclado de 11 litros que tiene un "Lightning Mixer"(un motor conectado a un eje con una paleta hélice mezcladora). Se agregan lentamente 2000 gramos de Pasta de Aluminio Super Fina "P", mientras el mezclador gira a 600 rpm. La suspensión es mezclada durante dos horas, después de lo cual se agregan disolvente y resina adicionales para completar la pintura. La muestra de la pintura tiene grumos y masas de pasta de aluminio no dispersada que necesitan ser filtradas.880 grams of resin and solvent are placed in an 11 liter mixing tank that has a "Lightning Mixer "(a motor connected to a shaft with a propeller blade mixer). 2000 grams of Aluminum Paste are added slowly Super Fine "P", while the mixer rotates at 600 rpm. The suspension is mixed for two hours, after which it add additional solvent and resin to complete the paint. The paint sample has lumps and masses of aluminum paste not dispersed that need to be filtered.
Claims (23)
- 20-55% en peso de partículas de pigmentos laminares, especialmente partículas de pigmentos laminares metálicos; y20-55% by weight of laminar pigment particles, especially particles of metallic laminar pigments; Y
- un vehículo de dispersión para las partículas de pigmentos laminares, siendo el vehículo de dispersión líquido a temperatura ambiente y compatible con un vehículo para formar una composición de revestimiento;a dispersion vehicle for laminar pigment particles, being the vehicle of liquid dispersion at room temperature and compatible with a vehicle to form a coating composition;
- añadir partículas de pigmentos laminares a un dispositivo de mezclado;add pigment particles laminar to a mixing device;
- añadir un vehículo de dispersión al dispositivo de mezclado, que sea compatible con un vehículo para una composición de revestimiento;add a vehicle from dispersion to the mixing device, which is compatible with a vehicle for a coating composition;
- añadir las partículas de pigmento y el vehículo de dispersión de modo que las partículas de pigmento estén completamente humedecidas con el vehículo de dispersión; y añadir y mezclar el vehículo de dispersión adicional para formar una dispersión que contiene 20-55% en peso de las partículas de pigmentos laminares; siendo preferentemente dichas partículas de pigmentos laminares y dicho vehículo de dispersión, como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.add the particles of pigment and dispersion vehicle so that the particles of pigment are completely moistened with the vehicle dispersion; and add and mix the additional dispersion vehicle to form a dispersion containing 20-55% in weight of laminar pigment particles; being preferably said laminar pigment particles and said dispersion vehicle, as defined in any one of the claims 1 to 18.
\newpage\ newpage
\hbox{19 a 22.}23. A method of manufacturing a final coating composition by mixing the dispersion, as defined in any one of claims 1 to 18, with a vehicle suitable for forming a coating composition, said dispersion being preferably obtained by the process of one of the claims
\ hbox {19 to 22.}
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